Question

Шар массой m=200 г движется перпендикулярно стенке со скоростью v1=5 м/с и отскакивает от нее со скоростью v2=3м/с. определить силу взаимодействия шара со стеной, если время взаимодействия t= 0,1 с.

Answer 1

Δp = $m * ( v_{1} - v_{2}) = F * t$ => F = $\frac{m * (v_{1} - v_{2})}{t} = \frac{0,2 * (5 -3)}{0,1} = 4$Н

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся знания о законах сохранения импульса и энергии.

В данной задаче шар движется перпендикулярно стенке и отскакивает от нее. Это означает, что скорость шара изменяется во время столкновения со стенкой.

Первым шагом решения задачи будет вычисление изменения импульса шара. Импульс (p) шара равен произведению его массы (m) на скорость (v):

п1 = m * v1 = 0,2 кг * 5 м/с = 1 кг * м/с (исходный импульс перед столкновением)

п2 = m * v2 = 0,2 кг * 3 м/с = 0,6 кг * м/с (импульс после отскока)

Изменение импульса (Δp) равно разности импульсов после и перед столкновением:

Δp = п2 - п1 = 0,6 кг * м/с - 1 кг * м/с = -0,4 кг * м/с

Из закона сохранения импульса следует, что изменение импульса шара равно импульсу взаимодействия со стеной. В данном случае, сила взаимодействия шара со стеной равна изменению импульса шара, деленному на время взаимодействия (t):

F = Δp / t = (-0,4 кг * м/с) / 0,1 с = -4 Н

Отрицательное значение силы указывает на то, что сила взаимодействия направлена в противоположную сторону движения шара.